Струйно-инжекционный сатуратор Советский патент 1989 года по МПК A23L2/54 B01F5/04 

Изобретение относится к пишевой и химической промышленности, а более конкретно к массообменным аппаратам, предназна- ченн};1м для газирования безалкогольных напитков и пива в пищевой и проведения абсорбционных и хемосорбционных процессов в химической отрас.мях промып1лен- ности.

Целью изобретения является новыц ение надежности работы сатуратора и стабильности качества напитка за счет увеличения 11оверхнос1И теп. Ю- и масообмена в зоне готового напитка.

На чертеже представлен сатуратор, фронтальный разрез.

(лруйно-ипжекционный сатуратор содержит корпус I, средние подъемные 2 и периферийные сливные 3 вертикальные трубы, соединенные верхней 4 и нижней 5 трубными решетками и образующие с крышкой 6 и днишем 7 корпуса соответственно верхнюю 8 и нижнюю 9 камеры, патрубки 10 и I Г для подвода жидкости, газа, теплохладоно- сителя и патрубки 12 и 13 для отвода

теплохладоносителя и насышеннои газом жидкости Между верхней и нижней трубными решетками разме1 :.ена накопительная емкость в виде вертикальной цилиндрической камеры 14. Причем верхний конец открыт и соединен с верхней емкостью. Стенки камеры являются 1еплопередаюшей поверхностью и позволяют поддерживать необходимую температуру roTOBOi o продукта. Внутри камеры расположена тяговая труба 15 с газораснределите,1ем 16, что позволяет поддерживать концентрацию растворенного газа в готовом продукте.

В верхней части корпуса выполнены сопла 17 и 18 и соосно с ними цилиндрические вставки в виде патрубков 19 и 20, проходное сечение которых выполнено переменным, образующих ко,пьцевую по.чость 21, соединенную с полостью патрубков отверстиями, выполненными по периметру в нижней части патрубков после сужения. Цилипд()ические вставки размешены в периферийных сливных вертика,1ьных трубах.

СП

со

а ю

Струйно инжекционный сатуратор работает следующим образом.

В сатуратор после продувки рабочим газом и уда.лепия воздуха насосом подается жидкость к соплам 17 и 18. Продувка производится рабочим газом через газораспределитель п. Струя, вытекаюи.1.ая из сопел 17 и 18, пс ступает в трубы 3 и образует в них нисходящий поток газожидкостной смеси (ГС). 3.1тем ГС переходит в трубы 2 и поступаем в сопловую камеру В. Во время прохождения по трубам 3 и 2 происходит охлаждение жидкости и насыщение ее газом до требуемой концентрации. Из камеры 8 готовый продукт сливается в цилиндрическую камеру 14 и заполняет ее до уровня, расположепного между верхним концом тяговой трубы 15 и верхней трубной penieT- кой 4. При этом в пакопительпой емкости возникает интепсивпая циркуляция готового продукта за счет разности плотностей газожидкостной смеси внутри тяговой трубы и в кольцевом пространстве между трубой 15 и корпусом вертикальной цилиндрической камеры 14.

Учитывая, что стенки накопителя имеют общую охлаждаюшую рубашку с трубами 2 и 3. готовый продукт всегда имеет заданную температуру, которая не допускает производительной десорбции растворенного газа. Кроме того, в iipone :ce создания циркуляции готового продукта в накопителе происходит достаточно интенсивный массообмеп внутри тяговой трубы, позволяший донасы- шать готовый продукт в случае низкой кон центрации на выходе из трубы 2.

Регу.лирование уровня жидкости в верхней камере 8 в сатураторе зпа :ительмо упрощается, так как сливные трубы (лсутст- вуют, а регулировка производится ве1 тилем на выходе готового продукта из аппарата вручную или автоматически. Это позволяет значительно повысить надежность в эксплуатации.

Струйно-инжекционный сатуратор обеспечивает |-арантированное качество готового продукта за счет охлаждения его и насы пкшии в накопительной емкости, выполненной в виде вертикальной цилиндрической камеры, за счет увеличения поверхности теплообмена в зоне 1 отового напитка (что

обеспечивается конструктивным расположением накопительной емкости, стонки которой являются теплообменной поверхностью) и массообмена, а также интеи.ивности его перемешивания (что обеспечивается нали- чием тяговой трубы и газораспределительного элемента, позволяюших организовать циркуляциопное движение готового продукта в накопите:1ьной емкости с целью возможности его постоянного донасыщения свежим

газом, поступающим в аппарат).

Конструкция сатуратора обладает меньшей металлоемкостью, более надежна ь эксплуатации ввиду простоты регулирования уровня жидкости в anrsapaTe и, следовательно, в опускной трубе.

Формула и:ю6ретения

Струйно-инжекцио}1ный сатуратор, содержащий корпус, средние подъемные и периферийные сливные вертикальные трубы, соединенные верхней и нижней трубным;, решетками, образующими с крыц:кой и дш-лцем корпуса соответственно верхнюю и НИЖМК1Ю камеры, выполненные в корпусе патрубкг

звода газа, сиропа, для ввода и отвода теплохладоносителя и для отвода готового капитка, установленные в верхней части eepxHeii камеры сопла для подачи жидкости и C :iocHO с последними расположенные цилп 1Д ;1чески1 встар.ки а виде патрубков с

переменным сече}шем, сужающимся в нижней части патрубков с образованием коль- neeoii полости, сообп1ающейся с полостью патрубков отр ерстиями, выполненными в 1:ижней части патрубкон по периметру после сужения, отличающийся тем, что, с целью

повышения надежности работы и стабильности качества напитка з.а счет увеличения поверхности тепло- и массообмена в зоне готового капитка, он оснащен центральной камерой и тяговой трубой с газораспределительным элементом, при этом центральная камера расположена между верхней и нижней камерами вдоль продольной оси сатуратора, а тяговая труба - коаксиально центральной камере, причем газораспределительный элемент размещен в нижней части

внутри тяговой трубы соосно с ней, а цилиндрические вставки -- в верхней части периферийных сливных вертикальных труб.

Готовый продукт

Изобретение может найти применение при газировании безалкогольных напитков и пива в пищевой и проведения абсорбционных и хемосорбционных процессов в химической отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение надежности работы сатуратора и стабильности качества напитка за счет увеличения поверхности тепло- и массообмена в зоне готового напитка. В струйно-инжекционном сатураторе вертикальная центральная камера, являющаяся накопителем готового продукта, установлена между верхней и нижней трубными решетками соосно корпусу и снабжена тяговой трубой, расположенной коаксиально с ней, и газораспределительным элементом, размещенным внутри тяговой трубы в нижней ее части. 1 ил.